自動CNC工作機械制御で生産効率と品質を向上

典型的なCNC加工オペレーションでは、人間が定期的にワークピースを測定し、必要に応じて工具オフセット値を機械コントローラーに入力します。問題は、人間が時としてミスを犯すこと——スクラップ部品と生産遅延、高価な工作機械の損傷につながります。

ブースター・プレシジョン・コンポーネンツは、ターボチャージャー業界向けコンプレッサーホイールとその他機械加工部品を専門とする多国籍製造企業。ドイツ・シュヴァーネヴェデ工場でこれらのリスクを排除するため、自動工作機械制御ソリューションの導入を決定。ヘキサゴン・マニュファクチャリング・インテリジェンスに支援を要請しました。
「彼らの狙いは、オペレーターを『いつ、どう工具オフセットするか』という判断の負担から解放すること。熟練労働者不足が深刻化する中、ますます重要な目標です」とヘキサゴンの計測・生産ソフトウェア担当エグゼクティブVP、スティーブン・グラハム氏は回想。「当社のQ-DAS IMC | インテリジェント・マシン・コントロール ソフトウェアにより、彼らは今や『よりハードにではなく、よりスマートに』製造できるようになりました」

「スマートマニュファクチャリング」という言葉はヘキサゴンで頻繁に登場。グラハム氏は、CAD/CAMとCNC工具パスシミュレーション、リバースエンジニアリング、金型設計、生産計画、機械分析、リモート監視ソリューション、その他多数の生産・エンジニアリング関連ソフトウェアシステムを統括し、その多くがCNC機器との統合機会を提供しています。

しかし、グラハム氏とヘキサゴンチームが目指すのは、多くの統合プロジェクトが陥りがちな「データ共有、情報の孤島」という道を遥かに超え、製造における自律性への推進です。「従来の自動化を大きく超え、産業機械の自立運転と制御が可能で、包括的なエンドツーエンド・ワークフローを提供するシステムの開発を意味します」

ブースターのケースでは、CNC旋盤からインプロセス計測データを取得し、統計的プロセス制御システム——Q-DAS IMC——へ送信。事前設定された公差帯と比較分析し、調整必要時には必要な補正を工作機械へ送信。実際の工具交換が必要か判断し、人間にアラート——全補正値をドキュメンテーション用に保持。

ブースターは34台の工作機械をQ-DAS IMCソフトウェアに接続。「継続的フィードバックループにより、手動補正より遥かにタイトなプロセス制御を実現」とグラハム氏。「オペレーターが機械に張り付く時間と、人的関与リスクも削減。結果：部品品質向上、スクラップ減、スループット大幅向上。私の視点では、これは現在利用可能なソリューションタイプの好例であると同時に、製造全体に自律性を推進するという我々の大きなビジョンのアナロジーでもあります。素晴らしい第一歩です」

設立： 製造インテリジェンス部門、2001年開業
従業員数： 8,000名、うち2,800名以上がR&Dに注力するソフトウェア開発者・エンジニア
拠点： 本社イギリス、世界32オフィス
製品： 設計・エンジニアリング向けCAEソリューション、生産向けCAMと補完ソフトウェア、計測ハードウェア・ソフトウェア、IoT・データ管理・分析ツール（デジタルトランスフォーメーション向け）
顧客： エンジニア、製造業者、品質プロフェッショナルが複数業界でヘキサゴンソフトウェアと計測ソリューションを活用。自動車の75%、航空機の90%、スマートフォンの85%が、素材・ティアサプライヤーからOEMまでヘキサゴン技術に関与
核心事実： ヘキサゴン製造インテリジェンス部門は、世界最大の計測デバイス・ソフトウェアプロバイダー、およびCAMソフトウェアプロバイダー